全长cDNA在功能基因组学中的意义
名词解释cdna文库
CDNA 文库
CDNA 文库是一种 cDNA(互补 DNA) 文库，它包含了生物体中所有基因的 mRNA 转录本的互补 DNA 序列。
在 CDNA 文库中，mRNA 被逆转录成 cDNA，然后被克隆到载体中，最终形成一个包含所有基因信息的文库。
CDNA 文库的构建过程通常包括以下步骤:
1. 从生物组织中提取 mRNA，并去除 rRNA 和 tRNA 等非编码RNA。
2. 将 mRNA 逆转录成 cDNA，使用逆转录酶将 mRNA 转录成cDNA，并在此过程中添加适配体，以产生特定长度的 cDNA 片段。
3. 将 cDNA 片段连接到载体上，通常使用质粒载体。
4. 将连接好的载体转化到大肠杆菌中，并筛选出阳性克隆。
5. 对阳性克隆进行测序和分析，以确定其序列信息。
CDNA 文库在基因组学研究中具有广泛的应用，例如:
1. 基因克隆：通过 CDNA 文库，可以克隆出感兴趣的基因，并对其进行进一步的研究。
2. 基因表达分析：通过比较不同组织或条件下的 CDNA 文库，可以分析基因的表达情况，了解基因在生物体内的功能和调控机制。
3. 基因组测序：通过 CDNA 文库，可以对生物体的基因组进行测序，以确定其基因组序列信息。
玉米基因组全长cDNA序列获得的辅助策略及其效用评价
ＷＡ Ｇ Ｙ— ｎ Ｅ Ｇ Ｄ —ｉ ｇ Ｂ Ａ ｕ — ｎ Ｎ ｉｕ ，Ｄ Ｎ ｅｘ ｎ ， Ｉ Ｎ Ｙ ｎｌ ｇ ｊ ａ ｏ
ｃＮ Ｄ Ａ序列 。 以 玉 米 为 例 ， 米起 源 于 节 段 异 源 多 玉
为其 他物种 的基 因组学 研究 提供 参考 。
１ 材料 和 方法
１ １ 供试 材料 ．
玉米 自交系 Ｍ １ 河南 农 业 大 学 汤 继华 教 授 ｏ７由
惠赠。 １ ２ 试 验 方 法 ． １２ １ 基 因 组 总 Ｄ Ａ 和 Ｒ Ａ 提 取 基 因 组 总 ．． Ｎ Ｎ
维普资讯
● Ｃ Ｔ ● ＪＢ Ｉ Ｕ Ｔ Ｒ Ｅ Ｒ Ｃ ＬＵ ｇ Ｂ Ｒ Ａ Ｉ ＳＨ ∞ Ｏ Ｆ Ｌ ＩＩ －
华 北 农 学 报 ・ ０ ８， ３ 增 刊 ） １ ． ２ ２０ ２ （ ：略及 其效 用评 价
ｏ ｄ ｆｒａ ｈ ｅ ｉ ｇｆ ｌ ｌｎ ｔ ＤＮＡ ｅ ｕ ｎ ｅｉ ｉｅｇ ｎ ｍｅ，ｔ ａ ｒ ｔｐ ｂ ｔｐ ａ ｐ ａ ｈ。ｃ ｎ ｅ ｖ ｄ ｄ ｍａｎ ｓｒｔ ｐｅ ｏ ｃ ｉｖｎ ｕ ｌ ｅ ｇｈ ｃ ｓ ｑ ｅ ｃ ｎ ｍａｚ ｅ ｏ ｈ ｔｗｅｅｓｅ ｙｓｅ ｐ ｒ ｃ ｏ ｏ ｓ ｒ ｅ ｏ ｉ ｔａ —
水平 上 对基 因的活动规 律进 行解 析 。功 能基 因组学 研究中。 目的基 因 全 长 ｃ Ｎ Ｄ Ａ序 列 的 获 得是 基 因功
组 较为复 杂 的生物 。 如玉米 、 麦基 因组 学研究 的关 小
键 点所在 。
本研 究 以玉米 Ｄ Ａ拓 扑异构 酶 工基 因 Ｔｐ Ｎ ｏｌ的 克隆为 实例 。 展 了获得 目的基 因全 长 ｃ Ｎ 序 列 发 ＤＡ 的 ３种辅 助 策 略 ： 步 展示 法 、 守 结 构 域 策 略 和 逐 保
功能基因组学课件
SAGE 步骤
1. 将5μg含有oligo dT（引物）的磁珠与 RNA混合。
2. 合成双链cDNA。
3. 用NlaⅢ酶消化形成一条链末端有标签 的产物。
4. 将样品分成两份，连接成含有识别序 列的产物，以备用BsmF1消化。
5. 用Mme I切割每一个样品形成约60bp 的标签。
➢ 科学研究已开始进入“后基因组时代”。主要是开展 功能基因组学和蛋白质组学的研究。
➢ 有科学家形象地说道：即使基因测序全部完成，也只 好像是一本没有姓名，只有号码的电话簿。“后基因 组时代”的最终目标，是要把深奥的DNA语言变成一 本大基因百科全书。
《功能基因组学》PPT课件
功能基因组学
功能基因组学，后基因组学(Post genomics)： 利用结构基因组学提供的信息和产物 通过在基因组或系统水平上全面分析基因的 功能 生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转 向对多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。
特定基因检测 突变检测 多态性分析 基因表达谱
• 生物信息学的工具 • 基因相关性研究 • 基因功能 • 药物设计和开发 • 潜在反义试剂开发 • 个体化医疗 • 身份识别 • 基因诊断 • 其他与生物有关的领域
《功能基因组学》PPT课件
例：肿瘤诊断
国外有一临床病人表现出典型的白血病症状，但形态 学检测不典型，根据相关检查，诊断为AML（acute myeloid leukaemia, 急性骨髓白血病），治疗几个月后未见 好转。后来用DNA芯片与病人骨髓的mRNA杂交，结果显示 AML和ALL(acute lymphoblastic leukaemia 急性成淋巴细胞白 血病)基因都表达较低，而在数据分析中发现，编码原肌球 蛋白的基因表达极高，从而确诊为肺泡弹状肌肉瘤，改变 治疗方案，病情出现缓解。
基因组学复习资料整理
基因组学1. 简述基因组的概念和其对生命科学的影响。
基因组：指一个物种的全套染色体和基因。
广义的基因组：核基因组，线粒体基因组，叶绿体基因组等。
基因组计划对生命科学的影响：①研究策略的高通量，彻底认识生命规律：基因组研究高通量，研究手段和研究策略的更新，加强了生命科学研究的分工与协作，从不同层次深入研究生命现象。
②促进了相关学科的发展：分子生物学遗传学生物信息学生物化学细胞生物学生理学表观遗传学等③物种的起源与进化：Ⅰ.重要基因的发掘、分离和利用：遗传疾病相关基因，控制衰老的基因，工业价值的细菌基因，重要农艺性状基因等。
Ⅱ.充分认识生命现象：基因的表达、调控，基因间的相互作用，不同物种基因组的比较研究，揭示基因组序列的共性，探讨物种的起源和进化。
④伦理学法律问题：伦理问题，知识产权问题，法律问题，社会保险问题。
2. Ac/Ds转座因子Ac因子有4563bp，它的大部分序列编码了一个由5个外显子组成的转座酶基因，成熟的mRNA有3500bp。
该因子本身的两边为11bp的反向重复末端（IR），发生错位酶切的靶序列长度8bp。
Ds因子较Ac因子短，它是由Ac因子转座酶基因发生缺失而形成的。
不同的Ds因子的长度差异由Ac因子发生不同缺失所致。
Ac/Ds因子转座引起的插入突变方式：玉米Bz基因是使糊粉层表现古铜色的基因，当Ac/Ds转座插入到Bz基因座后，糊粉层无色。
当Ac/Ds因子在籽粒发育过程，部分细胞发生转座，使Bz靶基因发生回复突变，从而形成斑点。
Ac/Ds两因子系统遗传特点：1）Ac具有活化周期效应，有活性的Ac+因子被甲基化修饰后会形成无活性的ac-因子，反之无活性的ac-因子去甲基化成有活性的Ac+因子。
2）Ac与Ds因子有时表现连锁遗传但更多表现独立遗传。
3）Ac对Ds的控制具有负剂量效应。
4）Ac/Ds可引发靶基因表现为插入钝化、活性改变、表达水平改变和缺失突变等。
5）Ds的结构不同，插入同一靶基因的位点可能不同，形成的易变基因的表型也不同。
浅析功能基因组学和蛋白质组学的概念及应用
浅析功能基因组学和蛋白质组学的概念及应用【摘要】基因组相对较稳定，而且各种细胞或生物体的基因组结构有许多基本相似的特征；蛋白质组是动态的，随内外界刺激而变化。
对蛋白质组的研究可以使我们更容易接近对生命过程的认识。
蛋白质组学是在细胞的整体蛋白质水平上进行研究、从蛋白质整体活动的角度来认识生命活动规律的一门新学科，简要介绍功能基因组学和蛋白质组学的科学背景、概念及其应用。
【关键词】基因组；功能基因组学；蛋白质组学；一、基因组及基因组学的概念基因组(genome)一词系由德国汉堡大学H．威克勒教授于1920年首创，用以表示真核生物从其亲代所继承的单套染色体，或称染色体组。
更准确地说，基因组是指生物的整套染色体所含有的全部DNA序列。
由于在真核细胞的线粒体和植物的叶绿体中也发现存在遗传物质，因此又将线粒体或叶绿体所携带的遗传物质称为线粒体基因组或叶绿体基因组。
原核生物基因组则包括细胞内的染色体和质粒DNA。
此外非独立生命形态的病毒颗粒也携带遗传物质，称为病毒基因组。
所有生命都具有指令其生长与发育，维持其结构与功能所必需的遗传信息，本书中将生物所具有的携带遗传信息的遗传物质总和称为基因组。
[1] 基因组学(genomic)一词系由T．罗德里克(T．Roderick)于1986年首创，用于概括涉及基因组作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学学科分支，并已用来命名一个学术刊物Genomics。
基因组学是伴随人类基因组计划的实施而形成的一个全新的生命科学领域。
[1] 基因组学与传统遗传学其他学科的差别在于，基因组学是在全基因组范围研究基因的结构、组成、功能及其进化，因而涉及大范围高通量收集和分析有关基因组DNA的序列组成，染色体分子水平的结构特征，全基因组的基因数目、功能和分类，基因组水平的基因表达与调控以及不同物种之间基因组的进化关系。
基因组学的研究方法、技术和路线有许多不同于传统遗传学的特点，各相关领域的研究仍处于迅速发展和不断完善的过程中。
基因组学考试资料 整理版
基因组学考试资料整理版第一章一、基因组1、基因组：生物所具有的携带遗传信息的遗传物质的总和,是指生物细胞中所有的DNA，包括所有的基因和基因间区域。
2、基因组学：指以分子生物学技术、计算机技术和信息网络技术为研究手段，以生物体内全部基因为研究对象，在全基因背景下和整体水平上探索生命活动的内在规律及其内外环境影响机制的科学。
基因组学包括3个不同的亚领域结构基因组学(structural genomics) ：以全基因组测序为目标功能基因组学(functional genomics)：以基因功能鉴定为目标比较基因组学(xxparative genomics)二、基因组序列复杂性1、C值是指一个单倍体基因组中DNA的总量，以基因组的碱基对来表示。
每个细胞中以皮克(pg，10-12g)水平表示。
C 值悖理：指基因内部被一个或更多不翻译的编码顺序即内含子所隔裂。
3、异常结构基因分类重叠基因：编码序列彼此重叠的基因，含有不同蛋白质的编码序列。
基因内基因:一个基因的内含子中包含其他基因。
反义基因: 与已知基因编码序列互补的的负链编码基因，参与基因的表达调控，可以干扰靶基因mRNA转录与翻译。
4、假基因：功能基因但已失去活性或者改变原来活性功能的DNA序列. 四、基因组特征比较真核生物基因组的特征：复杂性较高的生物基因组结构松弛，在整个基因组范围内分布大量重复顺序；含有大量数目不等的线性DNA分子，并且，每个长链DNA都与蛋白质组成染色体结构；含有细胞器基因组原核生物基因组的特征 :原核生物基因数目比真核生物少，大小在5 Mb以下; 原核生物基因组结构更紧凑;第二章一、为何要绘制遗传图与物理图？1)基因组太大,必需分散测序,然后将分散的顺序按原来位置组装,需要图谱进行指导。
2)基因组存在大量重复顺序,会干扰排序,因此要高密度基因组图。
3)遗传图和物理图各有优缺点,必须相互整合校正。
二、基因组测序方法、原理及特点：1. 克隆重叠群法：先构建遗传图，再利用几套高度覆盖的大片段基因组文库获得精细的物理图，选择合适的BAC 或PAC克隆测序，利用计算机拼装。
cdna基因文库名词解释 概述及应用场景
cdna基因文库名词解释概述及应用场景1. 引言1.1 概述CDNA基因文库是指利用互补式DNA（complementary DNA）技术构建而成的一类基因文库，其中包含了特定细胞或组织内所表达的mRNA分子的DNA 复制品。
通过将mRNA转录为cDNA，并将其插入到合适的质粒载体中，科学家们可以获取到特定时期或特定条件下细胞中所表达的全部转录本信息。
CDNA基因文库构建技术是基于反转录酶作用原理而来，通过选取合适的引物和核苷酸，在体外将mRNA逆转录合成相应的cDNA。
这些cDNA分子可进一步克隆到质粒载体中，并在宿主细胞内扩增。
最终形成一个包含大量不同cDNA 片段的基因文库，可供后续研究使用。
1.2 文章结构本文首先会对CDNA基因文库进行详细的名词解释，包括其定义、合成过程及特点以及构建方法与步骤。
接着，将进一步讨论CDNA基因文库在不同领域中的应用场景，尤其是在基因表达研究、蛋白质研究以及新药研发方面的应用。
最后，我们将总结已有的研究成果，并展望CDNA基因文库在未来的发展前景和应用潜力。
1.3 目的本文的目的是为读者提供关于CDNA基因文库的详细解释和应用场景的介绍。
通过阅读本文，读者将更全面地了解CDNA基因文库的概念、构建过程以及其在科学研究中的重要性和广泛应用。
同时，本文也旨在展示CDNA基因文库在基因表达、蛋白质研究以及新药研发等领域所起到的关键作用，为读者理解该技术在科学研究中所扮演的角色提供深入了解。
最后，通过总结已有研究成果并展望未来发展前景，让读者对CDNA基因文库技术有一个更加清晰的认识，并认识到其仍然具有巨大的发展潜力。
2. CDNA基因文库名词解释2.1 CDNA基因文库的定义CDNA基因文库，即亦称为互补脱氧核糖核酸（complementary DNA，cDNA）文库，是一种由转录反应合成的DNA序列集合，其中包含了从细胞中提取的mRNA分子逆转录合成的互补DNA。
分子生物学第五章课后思考题答案【修订版】
分子生物学第五章作业1、哪些重要的科学发现和实验推动了DNA重组技术的产生及发展？答：近半个世纪来，分子生物学主要取得了三大成就：第一，20世纪40年代确定了遗传信息的携带者，即基因的分子载体是DNA而不是蛋白质，解决了遗传的物质基础问题；第二，50年代提示了DNA分子的双螺旋结构模型和半保留复制机制,解决了基因的自我复制和世代交替问题；第三，50年代末至60年代，相继提出了“中心法则”和操纵子学说,成功地破译了遗传密码，充分认识了遗传信息的流动和表达。
但事实上，DNA分子体外切割与连接技术及核苷酸序列分析技术的进步直接推动了重组DNA技术的产生和发展。
其中，限制性内切核酸酶和DNA连接酶等工具酶的发现和应用是现代生物工程技术史上最重要的事件。
DNA重组技术的产生及发展过程中比较重要的科学发现和实验如下：1957年A.Kornberg从大肠杆菌中发现了DNA聚合酶I。
1965年S. W. Holley完成了酵母丙氨酸tRNA的全序列测定；科学家证明细菌的抗药性通常由"质粒"DNA所决定。
1967年年世界上有五个实验室几乎同时宣布发现了DNA连接酶。
1970 年H.O.Smith，K.W.Wilcox和T.J.Kelley分离了第一种限制性核酸内切酶。
H.M.Temin和D.Baltimore从RNA肿瘤病毒中发现反转录酶。
1972-1973 年H.Boyer，P.Berg等人发展了DNA重组技术，于72年获得第一个重组DNA分子，73年完成第一例细菌基因克隆。
1978 年首次在大肠杆菌中生产由人工合成基因表达的人脑激素和人胰岛素。
1981 年R. D. Palmiter和R. L. Brinster获得转基因小鼠；A. C. Spradling和G. M. Rubin得到转基因果蝇。
1982 年美、英批准使用第一例基因工程药物--胰岛素；Sanger等人完成了入噬菌体48,502bp全序列测定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
全长cDNA在功能基因组学中的意义
cDNA（complementary DNA）是指从mRNA反转录而得到的DNA，是mRNA的一个可靠的拷贝。
由于cDNA已经经过了剪接，而且含有完整的CDS，因此cDNA是研究基因功能以及基因结构的重
要资源。采用一般的方法构建的cDNA文库，其全长的比例往往比较低，主要是因为在cDNA第一
链的生成过程中，反转录酶在还没有生成完整的第一链的情况下就脱离了反应，以致得到不完整的
cDNA。CDNA第一链的生成一般使用polyT作引物，因此，一般cDNA文库中，含有大量的3’端
EST，而mRNA5’端的信息较少。但在功能基因组的研究中，5’端序列更有意义。因此，构建富
含全长的cDNA克隆的文库显得更加重要。
1富含全长cDNA的文库的构建
全长cDNA就是含有完整的3’和5’端的cDNA，mRNA的3’端具有polyA作为“标签序列”（sequence
tag）用于辩别mRNA或cDNA是否含有完整的3’端。在生成第一链cDNA的过程中一般采用polyT
作引物，所以，得到的cDNA克隆一般都含有完整的3’端。mRNA的5’端与3’端不同，它没有
高度保守的序列可用作“标签序列”来通过DNA/DNA或DNA/RNA杂交进行5’端鉴定，只有帽
子结构（CAP）。因此为了分离到全长cDNA克隆，研究者一般利用“帽子结构”在mRNA的5’
端加上一段序列或者其他标记物。
1．1．1 常规方法
这里说的常规方法，也就是够建一般的cDNA文库所采用的方法。分离出mRNA后，以mRNA为
模板、带接头的polyT作引物合成第一链cDNA，再以用第一链作模板合成双链cDNA，加上5’端
接头，便可连到载体上。
1．1．2 Oligo—CAP的方法
Oligo—CAP的方法是在mRNA的5’端加上一段寡核苷酸取代5’CAP。具体过程如图1所示。其
原理是在BAP（bacterial alkaline phosphatase）和TAP（tobacco acid pyrophosphatase）的作用下，完
整的mRNA（含CAP）的5’端的G被切除，剩下一个一个磷酸基团，可以在RNA连接酶的作用
下与Oligo adapter连接；而不含CAP的mRNA的5’端则是一个羟基，无法与Oligo adapter连接。
这样，mRNA的5’端也有了可识别的“标签序列”。
1．1．3 CAP—Select的方法
如图2所示，在生成cDNA第一链时，引物中带锚定序列，同时加入MnCl2 。在MnCl2存在时，反
转录酶会在有CAP的mRNA为模板的第一链cDNA的3’ 端加上三至四个dCMP，然后在末端转
移酶的作用下加上三到四个dAMP，在3’端形成一粘端。这样，在RNA连接酶的作用下加上3’
接头。这样，在5’和3’端都有特异的序列用于PCR扩增及全长cDNA的筛选。
1．1．4 CAP—Traper select的方法
主
图1 Oligo—Capping法构建全长cDNA文库
图2 CAP—SELECT 法获得全长cDNA
要过程如图3所示。它采用的策略就是cDNA第一链生成，DNA/RNA复合物未分离时，用生物素
标记RNA的5’端，再用Rnase I处理。如果形成的第一链cDNA不完整，那在Rnase I的作用下，
突出的单链RNA被降解，5’端的生物素标记也随之失去。生物素与磁珠偶联的亲和素吸附，这样，
经过层析，便可把全长与非全长的cDNA分离开。
1．2 文库中全长cDNA的识别
以上介绍的几种方法可得到含有一定比例全长cDNA的文库。但并非所有的克隆都是全长cDNA克
隆，因此还必须从文库中筛选出全长cDNA克隆。
1．2．1 序列测定
为了节约成本和时间，并不一开始便测出文库中的所有序列。通用的做法是，首先测定cDNA3’或
5’端的序列。3’序列可知道是否含有polyA，而5’序列则可以用来推测全长的可能性。